超音波バリ取り・超音波洗浄は理論と実績の株式会社ブルー・スターR&D

バフ研磨後の洗浄は、40年来の洗浄業界の課題で、除去方法は、時代によって変化してきた。以前は、溶剤を使用することが多かったが、現在は、アルカリ系洗浄剤を使用することが多い。

アルカリ系水溶性洗浄剤を使用する場合は、温度を　３５℃～５５℃にして、超音波を照射して洗浄する。

ブルー・スターR&Dと　他社との違いは、この時のキャビティーの形状にある。ブルー・スターR&Dは、通常、直径３～６mmくらいの球状星雲型キャビティーを発生させて、その正負の衝撃力で　バフ粉と劣化した、時には、焼き付いてカーボン化した獣脂を除去する。他社の場合は、直径１mm未満のマイクロキャビティーが、筋状に連なって生成するガス星雲型キャビティーの正負の衝撃力を利用して　洗浄する。前者は、キャビティーは、単独で、振動板に垂直方向に秒速５０ｍ以上で移動するが、後者は、振動板に水平方向に筋状に並んで密集し、存在する。これを　定在波ができていると言ったりすることがある。

液体の種類が同じで、温度も同じ、周波数も同じであれば　超音波で発生するキャビティーの衝撃エネルギーは、質量の移動であるから、直径の３乗に比例し、速度の2乗に比例する。従って、直径１ｍｍの衝撃エネルギーと　直径５ｍｍの衝撃エネルギーの差は、直径の比率の5乗倍になる。すなわち当社のバフ除去用のキャビティーの1個の衝撃力（あえて、正～発生時、負/爆縮～消滅時）は、他社の１ｍｍの5の5乗倍～3125倍になる。実際には、１ｍｍのキャビティーが水平方向に集団で存在するため、この数値の10分の一以下程度には、緩和されるとは考える。また、１ｍｍのバフ残り（1㎜角とする）に対して、発生したキャビティの全エネルギーのうち使用されるエネルギーは、約300の一である。もちろん、このバフ滓が、直径5ｍｍのキャビティ球面上に存在していちにあると仮定している。

いずれにしても　当社の球状星雲型の正と負の衝撃力は、一般の超音波洗浄の10～100倍で、その衝撃エネルギーをバフの除去に使用する。

バフ除去で　お困りのお客様が　まだおられたら、ぜひ、当社の実験室で、課題を解決していただきたい。　by shibano

超音波のキャビティーの挙動を説明するのに　私は、20KHzの場合、約40,000分の1秒で、キャビティ―の中心核から　外側に衝撃波が発生し（正の衝撃波）、次の約４0,000分の1秒で　中心核に向かって　衝撃波が発生する（負の衝撃波）、これを　1秒間に20,000回繰り返すと　説明して来た。

ただ、消滅の速度、負の衝撃波の速度をある程度制御できるようになった今、別な表現の方が、わかり安いのではないかと思う。

すなわち　正の衝撃波＝爆発、負の衝撃波＝爆縮。　爆発と爆縮を　1秒間に20,000回繰り返す。これが、超音波洗浄の原理であると考えた方がわかりすくはないだろうか。そして今、爆縮の衝撃力を　新しい素材の生成に役立てようと　実験を進めている。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　by shibano

ブルー・スター R＆Dは、マニホールド用の超音波バリ取り洗浄装置を開発　実用化した。本社実験室に設置。マニホールドのバリ取り洗浄実験の受付を　2024年4月8日より開始する。

対象となるマニホールドの大きさは、内径230φ内に入る断面で　長さは、250mm以内の形状。この範囲内のマニホールドを対象とする。マニホールドの4面を　超音波で同時に照射し、バリ取り洗浄が可能にした。

超音波のキャビティーの衝撃力は、LEVEL０（基準値）．LEVEL１、LEVEL２、LEVEL３、LEVEL５、と　5段階に切り替えることが出来る世界初の超音波バリ取りシステムである。

2024年度　当社は、超音波キャビティーション応用技術を　全方位で展開します。

昨年度は　有機超高分子である分子量200万以上のヒアルロン酸を　分子量1000以下の低分子ヒアルロン酸に変換し、各種バイオマス材料から　セルロース、ナノセルロース、ナノセルロースファイバを生成させることに成功しました。

今年は、超音波で発生するキャビティ（微小真空核）の衝撃力を　さらに強化し、金、銀、銅、白金のナノ粒子生成や、新分子の生成に　挑戦を　続けて行きます。

ご期待ください。

ブルー・スター Ｒ＆Ｄは、杉、サトウキビの搾りかすのバガス、トウモロコシの微粉に　強力な超音波を照射し、セルロースを取り出し、さらに、ナノセルロース、ナノセルロースファイバーも 生成させることに　世界で初めて成功した。

超音波で、セルロースを　リグニンなどの妨害物質から　取り出すことが出来れば、セルラーゼで、セルロースは、容易にグルコース（ブドウ糖）に変換でき、グルコースは、エタノール酵母で　さらに　エタノールに変換できる。つまり、バイオエタノールの製造が容易になる。環境にやさしい、バイオエタノール製造技術の誕生である。

現在、杉から　セルロースを取り出すには、硫酸や　特殊な酵素に頼る必要があり、特別な技術を必要とする。超音波は、だれでも容易に稼働できるシステムになる。

世界の三大バイオマス；杉（針葉樹）、サトウキビの搾りかすのバガス、トウモロコシを　環境にやさしいバイオエタノール製造技術で　有用なエネルギー資源に変えることが出来れば、地球環境に大きな貢献ができると考えている。

ナノセルロース、ナノセルロースファイバーについて　新材料と極光を浴びているのは知っているが、当社は、まだ、この方面の研究は進めていない。

多くのバイオ燃料新技術は、補助金が費えるとともに消えている。当社は、この超音波エタノール製造ともいえるこの技術の実用化実証プラントを　準備していきたいと思う。

by shibano

（株）ブルー・スター Ｒ＆Ｄは、　2.5トン、4トン、5トンの大型金型の　強力な超音波洗浄機の納入を続けています。大型の超音波槽の中に　補強用のＨ形鋼を組み合わせ、その上に　金型を置きます。設置後、洗浄液を急速導入し、洗浄液が　満水になった時点で、液面を大型超音波振動子が　下に超音波を照射しながら、水平に走行、水平往復しながら　超音波洗浄を　続けます。

底面には　超音波反射板が設置され、超音波の槽外への　漏れを防止しています。

超音波洗浄機としては　世界最大と言うと　言いすぎでしょうか。

2024年度　小型の超強力　金型洗浄機も　商品化します。

ご期待ください。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　by shibano